- Trang Chủ
- Vật lý
- Giáo trình hình thành cầu tạo căn bản của JFET với tín hiệu xoay chiều và mạch tương đương với tín hiệu nhỏ p1
Xem mẫu
- Giáo trình hình thành cầu tạo căn bản của JFET với
tín hiệu xoay chiều và mạch tương đương với iện Tử Giáo trình Linh Kiện Đ
tín
V = V − 0,63V với VP là điện thế nghẽn ở nhiệt độ bình thường.
hiệu nhỏ
GS P
Các hình vẽ sau đây mô tả ảnh hưởng của nhiệt độ trên các đặc tuyến ra, đặc tuyến
truyền và đặc tuyến của dòng ID theo nhiệt độ khi VGS làm thông số.
250 450
ID
VGS = 0
ID g i ả m
VGS = -1V
|VGS| = |VP|-0,63V
ID tăng
VDS
0
Hình 18
ID ID
VGS = -0V
0 0 0
-55 C 25 C +150 C
VGS = -1V
IDSS
|VGS| = |VP|-0,63V
(VDS cố định)
-100 -50 0 50 100
0 t0C
VGS(off VGS
150
|VGS| = |VP|-0,63V
Hình 19
Ngoài ra, một tác dụng thứ ba của nhiệt độ lên JFET là làm phát sinh các hạt tải điện
trong vùng hiếm giữa thông lộ-cổng và tạo ra một dòng điện rỉ cực cổng IGSS (gate
leakage current). Dòng IGSS được nhà sản xuất cho biết. dòng rỉ IGSS chính là dòng điện
phân cực nghịch nối P-N giữa cực cổng và cực nguồn. Dòng điện này là dòng điện rỉ
cổng-nguồn khi nối tắt cực nguồn với cực thoát. Dòng IGSS tăng gấp đôi khi nhiệt độ tăng
lên 100C.
Trang 101 Biên soạn: Trương Văn Tám
- Giáo trình Linh Kiện Điện Tử
( t − 25 )
I GSS (t 0C ) = I GSS (250 C )2 10
D
IGSS
G
VDS = 0V
S
VGG
Hình 20
V. MOSFET LOẠI HIẾM (DEPLETION MOSFET: DE
MOSFET)
Ta thấy rằng khi áp một điện thế âm vào JFET kênh N thì vùng hiếm rộng ra. Sự gia
tăng của vùng hiếm làm cho thông lộ hẹp lại và điện trở của thông lộ tăng lên. Kết quả
sau cùng là tạo ra dòng điện ID nhỏ hơn IDSS.
Bây giờ, nếu ta áp điện thế dương VGS vào JFET kênh N thì vùng hiếm sẽ hẹp lại
(do phân cực thuận cổng nguồn), thông lộ rộng ra và điện trở thông lộ giảm xuống, kết
quả là dòng điện ID sẽ lớn hơn IDSS.
Trong các ứng dụng thông thường, người ta đều phân cực nghịch nối cổng nguồn
(VGS âm đối với JFET kênh N và dương đối với JFET kênh P) và được gọi là điều hành
theo kiểu hiếm.
JFET cũng có thể điều hành theo kiểu tăng (VGS dương đối với JFET kênh N và âm
đối với JFET kênh P) nhưng ít khi được ứng dụng, vì mục đích của JFET là tổng trở vào
lớn, nghĩa là dòng điện IG ở cực cổng - nguồn trong JFET sẽ làm giảm tổng trở vào, do
đó thông thường người ta giới hạn trị số phân cực thuận của nối cổng - nguồn tối đa là
0,2V (trị số danh định là 0,5V).
Trang 102 Biên soạn: Trương Văn Tám
- Giáo trình Linh Kiện Điện Tử
Phân cực kiểu Phân cực kiểu
tăng h iế m D
IGSS
+
G
(Tối đa 0,2V) VDS
+ -
VGS S
-
+ -
-
+ VGG VDD
JFET kênh N
ID ID
Điều hành VGS = 0,2V
kiểu tăng
IDSS VGS = 0V
Điều hành
VGS = -1V
kiểu hiếm
VGS = -2V
VGS = -3V
VGS VDS
-4V 0 0,2V 0
Hình 21
ID
Phân cực kiểu Phân cực kiểu
tăng h iế m D
-
G
(Tối đa 0,2V) VDS
+ +
VGS S
-
- +
VGG
+ VGG VDD
-
Hình 22
Tuy JFET có tổng trở vào khá lớn nhưng cũng còn khá nhỏ so với đèn chân không.
Để tăng tổng trở vào, người ta đã tạo một loại transistor trường khác sao cho cực cổng
cách điện hẳn cực nguồn. Lớp cách điện là Oxyt bán dẫn SiO2 nên transistor được gọi là
MOSFET.
Ta phân biệt hai loại MOSFET: MOSFET loại hiếm và MOSFET loại tăng.
Hình sau đây mô tả cấu tạo căn bản MOSFET loại hiếm (DE - MOSFET) kênh N và kênh
P.
Trang 103 Biên soạn: Trương Văn Tám
- Giáo trình Linh Kiện Điện Tử
D
Nguồn Cổng Thoát Tiếp xúc
kim loại
S G D
Thân U
G
SiO2
S
Kênh n- Ký hiệu
n+ n+
D
Thân nối với
Thân p- nguồn
G
DE-MOSFET kênh N
S
Hình 23
D
Nguồn Cổng Thoát Tiếp xúc
kim loại
S G D
Thân U
G
SiO2
S
Kênh p- Ký hiệu
p+ p+
D
Thân nối với
Thân n- nguồn
G
DE-MOSFET kênh P
S
Hình 24
Trang 104 Biên soạn: Trương Văn Tám
- Giáo trình Linh Kiện Điện Tử
Chú ý rằng DE - MOSFET có 4 cực: cực thoát D, cực nguồn S, cực cổng G và thân
U (subtrate). Trong các ứng dụng thông thường, thân U được nối với nguồn S.
Để DE-MOSFET hoạt động, người ta áp một nguồn điện VDD vào cực thoát và cực
nguồn (cực dương của nguồn điện nối với cực thoát D và cực âm nối với cực nguồn S
trong DE-MOSFET kênh N và ngược lại trong DE-MOSFET kênh P). Điện thế VGS giữa
cực cổng và cực nguồn có thể âm (DE-MOSFET kênh N điều hành theo kiểu hiếm) hoặc
dương (DE-MOSFET kênh N điều hành theo kiểu tăng)
- VDD +
+ VGG -
S
G D
SiO2
Điều
hành
Kênh n-
theo
n+ n+
kiểu
hiếm
Thân p-
Tiếp xúc kim Vùng hiếm do cổng âm đẩy các điện tử
loại cực cổng và thoát dương hút các điện tử về nó
Vùng hiếm giữa
phân cực nghịch p-
n+
Kênh n-
và vùng thoát n+
thoát
Thân p-
Hình 25
Trang 105 Biên soạn: Trương Văn Tám
nguon tai.lieu . vn